Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Синтез литейных никелевых стоматологических сплавов

Диссертация: Синтез литейных никелевых стоматологических сплавов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Сопоставление литейных никелевых СС «Нейростом» и «Медар-сервис» показывает, что разработанный литейный никелевый СС обладает более оптимальным набором свойств. «Нейростом» имеет высокие прочностные характеристики в сочетании с достаточной пластичностью (см. таблицу 5.2). Полученные данные обосновываются тем, что вольфрам, входящий в состав у-твердого раствора и у'-фазы разработанного сплава… Читать ещё >

Синтез литейных никелевых стоматологических сплавов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Перечень сокращений
  • Глава 1. Современное состояние проблемы синтеза стоматологических сплавов
    • 1. 1. Анализ современных стоматологических сплавов и предъявляемых к ним требований
      • 1. 1. 1. Анализ развития стоматологических сплавов
      • 1. 1. 2. Условия работы зубных протезов и требования, предъявляемые к стоматологическим сплавам
        • 1. 1. 2. 1. Коррозионная стойкость
        • 1. 1. 2. 2. Биологическая совместимость
        • 1. 1. 2. 3. Физико-механические свойства современных стоматологических сплавов
        • 1. 1. 2. 4. Литейные свойства и технологичность современных стоматологических сплавов
        • 1. 1. 2. 5. Сравнительный анализ современных стоматологических сплавов и основные направления их развития
      • 1. 1. 3. Анализ современных литейных никелевых стоматологических сплавов
    • 1. 2. Анализ методов синтеза, применяемых для разработки сплавов
    • 1. 3. Выводы по главе 1
    • 1. 4. Постановка задачи синтеза сплавов
  • Глава 2. Методики исследования
    • 2. 1. Общая методика синтеза литейных никелевых стоматологических сплавов
      • 2. 1. 1. Методы математического моделирования синтеза сплавов
        • 2. 1. 1. 1. Методы распознавания образов
        • 2. 1. 1. 2. Методы регрессионного анализа
        • 2. 1. 1. 3. Методы оптимального планирования эксперимента
        • 2. 1. 1. 4. Метод группового учета аргументов
        • 2. 1. 1. 5. Методы на основе искусственных нейронных сетей
        • 2. 1. 1. 6. Сравнительный анализ применимости математических методов
      • 2. 1. 2. Методика синтеза литеных никелевых стоматологических сплавов
    • 2. 2. Методика отливки образцов
    • 2. 3. Методика испытаний образцов на статическое растяжение (разрыв)
    • 2. 4. Методика испытаний образцов на твердость по Виккерсу
    • 2. 5. Методика испытаний образцов на коэффициент термического расширения в интервале температур от20°С до 600°С
    • 2. 6. Методика испытаний образцов на коррозионную стойкость
    • 2. 7. Методики исследования литейных свойств
    • 2. 7−1. Методика исследования литейных свойств по комплексной пробе. 64 2.7.2. Методика исследования жидкотекучести по специализированной пробе
      • 2. 8. Методика металлографических исследований
      • 2. 9. Методика математической обработки результатов эксперимента
  • Глава 3. Информационное обеспечение методики синтеза литейных никелевых стоматологических сплавов и выбор легирующих элементов, определяющих их свойства
    • 3. 1. Особенности информационного обеспечения при решении проблемы синтеза литейных никелевых стоматологических сплавов
    • 3. 2. Разработка базы данных
      • 3. 2. 1. Выбор архитектуры базы данных
      • 3. 2. 2. Концептуальное проектирование и разработка структуры базы данных
    • 3. 3. Разработка информационно-поисковой системы
    • 3. 4. Повышение информативности базы данных
    • 3. 5. Выбор легирующих элементов, определяющих свойства литейных никелевых стоматологических сплавов
      • 3. 5. 1. Классификация легирующих элементов по их влиянию на свойства литейных никелевых стоматологических сплавов
      • 3. 5. 2. Оценка оптимальных диапазонов концентраций легирующих элементов
        • 3. 5. 2. 1. Легирующие элементы положительно влияющие на физико-механические свойства литейных никелевых стоматологических сплавов
        • 3. 5. 2. 2. Легирующие элементы положительно влияющие на коррозионную стойкость и биосовместимость никелевых стоматологических сплавов
        • 3. 5. 2. 3. Легирующие элементы положительно влияющие на литейные свойства литейных никелевых стоматологических сплавов
        • 3. 5. 2. 4. Оценка оптимальных диапазонов концентраций легирующих элементов с учетом их влияния на свойства литейных никелевых стоматологических сплавов
    • 3. 6. Выводы по главе 3
  • Глава 4. Разработка автоматизированной системы синтеза литейных никелевых стоматологических сплавов
    • 4. 1. Метод искусственных нейронных сетей
      • 4. 1. 1. Многослойный персептрон
      • 4. 1. 2. Обучение методом обратного распространения ошибок
        • 4. 1. 2. 1. Общие положения
        • 4. 1. 2. 1. Метод градиентного спуска
        • 4. 1. 2. 2. Метод сопряженных градиентов
        • 4. 1. 2. 3. Метод модифицированный РагТап
        • 4. 1. 2. 4. Квазиньютоновский метод ВБвВ
      • 4. 1. 3. Применение метода искусственных нейронных сетей при создании новых никелевых стоматологических сплавов
      • 4. 1. 4. Критерии оценки и селекции математических моделей полученных с помощью метода искусственных нейронных сетей
      • 4. 1. 5. Анализ полученных результатов
    • 4. 2. Использование метода сопряженных градиентов для поиска оптимального состава никелевого стоматологического сплава
    • 4. 3. Выводы по главе 4
  • Глава 5. Исследование свойств разработанного литейного никелевого стоматологического сплава
    • 5. 1. Технология выплавки разработанного литейного никелевого стоматологического сплава
    • 5. 2. Исследование физико-механических свойств разработанного литейного никелевого стоматологического сплава
      • 5. 2. 1. Испытания на кратковременную прочность разработанного никелевого стоматологического сплава
      • 5. 2. 2. Испытания на твердость по Виккерсу разработанного литейного никелевого стоматологического сплава
      • 5. 2. 3. Испытания на коэффициент термического расширения в интервале температур от 20 °C до 600 °C разработанного литейного никелевого стоматологического сплава
      • 5. 2. 4. Испытания на коррозионную стойкость разработанного литейного никелевого стоматологического сплава
      • 5. 2. 5. Исследование литейных свойств разработанного литейного никелевого стоматологического сплава
        • 5. 2. 5. 1. Исследование литейных свойств разработанного литейного никелевого стоматологического сплава по комплексной пробе
        • 5. 2. 5. 2. Исследование жидкотекучести разработанного литейного никелевого стоматологического сплава по специализированной пробе
      • 5. 2. 6. Исследование структуры разработанного литейного никелевого стоматологического сплава
    • 5. 3. Выводы по главе 5

Актуальность темы

.

В настоящее время значительная часть взрослого населения России страдает от частичной потери зубов. Среди них преимущественно пациенты со значительными дефектами зубных рядов, которые представляют большую сложность при протезировании.

Важнейшей проблемой стоматологии является сложность производства высококачественных и недорогих зубных протезов на основе конструкционных материалов, из которых наиболее приемлемыми являются металлы и их сплавы. Прежде всего, это связано с их высокой прочностью и пластичностью, а также сравнительно простой технологией переработки металлов в изделие.

На протяжении многих лет в ортодонтологии применяются золотые сплавы, так как это наиболее технологичный материал, не вызывающий отрицательных реакций организма. В то же время, в связи с высокой стоимостью благородных металлов, а также с их недостаточной прочностью, твердостью и повышенной истираемостью, в настоящее время ведется интенсивный поиск металлов и сплавов, способных заменить золото и другие благородные металлы. В частности, значительные успехи были достигнуты при введении в ортопедическую стоматологию сплавов на основе недрагоценных металлов. В настоящий момент для производства протезов используются никелевые и кобальтовые сплавы. Эти сплавы имеют хорошие физико-механические свойства, однако сравнительный анализ показывает, что технологические характеристики кобальтовых сплавов существенно ниже. Прежде всего, они имеют высокую температуру плавления, большую усадку и низкую жидкотекучесть, что создает большие проблемы при литье тонкостенных конструкций [66]. Кроме того, микроскопический анализ прочности соединения сплавов на основе кобальта с керамикой выявляет его низкую прочность [66], что связано с повышенной окисляемостью поверхностного слоя кобальтовых сплавов.

С учетом вышесказанного для изготовления протезов в ортопедической стоматологии литейные никелевые сплавы более перспективны. Они имеют ряд преимуществ, прежде всего это достаточная прочность, хорошая технологичность. У сплавов на основе никеля относительно низкая температура плавления, хорошая жидкотекучесть, и что немаловажно, хорошее соединение металла с керамикой.

Следует, однако, отметить, что на данный момент не существует никелевых сплавов, полностью отвечающих требованиям ортопедической стоматологии, поэтому необходимо создание новых сплавов.

Существующие методы разработки новых сплавов имеют ряд недостатков (большие временные и материальные затраты и др.). В условиях рыночной экономики и дороговизны некоторых необходимых легирующих элементов следует ориентироваться на разработку и применение более экономных методик создания новых сплавов. Разработка и развитие формальных методов прогнозирования свойств стоматологических сплавов (СС), опирающихся на использование методов классического металловедения и математического моделирования, относятся к наиболее приоритетным и актуальным научно-техническим задачам. В связи с этим возникает необходимость в систематизации, обобщении и анализе многочисленных результатов исследований по проблеме синтеза СС и выработке новых подходов к прогнозированию свойств сплава.

Целью данной работы является разработка нового литейного никелевого СС на основе синтеза сплавов с применением системы автоматизированного проектирования, который бы минимизировал временные и материальные затраты.

Для этого были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка метода синтеза литейных никелевых СС с применением системы автоматизированного проектирования.

2. Разработка математической модели влияния легирующих элементов (ЛЭ) на наиболее значимое физико-механическое свойство (предел текучести) литейных никелевых СС и программная реализация алгоритмов расчета с использованием метода искусственных нейронных сетей (ИНС).

3. Создание тематической базы данных (БД) по современным литейным никелевым СС и разработка метода восстановления недостающей информации в БД о свойствах литейных никелевых СС.

4. Разработка нового литейного никелевого СС и технологического процесса литья зубных протезов из данного сплава.

5. Экспериментальная оценка эффективности разработанной методики синтеза литейных никелевых СС на основе исследования физико-механических и литейных свойств разработанного сплава в зависимости от технологических параметров литья.

Методы исследований.

Поставленные в работе задачи решались на основе методов физического металловедения, теории вероятностей и математической статистики, методов математического моделирования, автоматизированного проектирования.

Достоверность полученных результатов обосновывается:

1. Применением основных положений теории физического металловедения, теории вероятностей и математической статистики, методов математического моделирования, автоматизированного проектирования, теории биохимических процессов.

2. Обработкой результатов экспериментальных исследований структуры, свойств и оценки качества отливок из разработанного сплава, полученных на современном оборудовании, статистической обработкой результатов и сопоставлением их с данными теоретического анализа.

3. Сравнением полученных результатов с результатами аналогичных или близких постановок и решений отечественных и зарубежных авторов.

На защиту выносятся:

1. Метод синтеза литейных никелевых СС по данным пассивного эксперимента.

2. Математическая модель влияния ЛЭ на предел текучести литейных никелевых СС.

3. Результаты оценки эффективности разработанной методики синтеза сплавов путем сравнения физико-механических и литейных свойств разработанного сплава со свойствами серийного сплава «Медар-сервис».

4. Тематическая БД по современным литейным никелевых СС.

5. Метод повышения информативности БД.

Научная новизна научно-технических решений обусловлена тем, что в работе впервые:

6. разработана методика синтеза литейных никелевых СС, основанная на априорной информации о составах и свойствах известных СС;

7. разработана методика расчета математических моделей влияния состава СС на его предел текучести, с использованием автоматизированной системы синтеза сплавов, реализующей метод ИНС;

8. решена проблема наполнения БД по коэффициенту термического расширения (КТР) в диапазоне температур 20−600°С, что позволило провести сравнительный анализ литейных никелевых СС, полученных из разных источников;

9. рассчитаны математические модели влияния концентраций ЛЭ на предел текучести никелевых СС, с использованием метода ИНС;

10. разработана классификация легирующих элементов по их положению в периодической таблице Д. И. Менделеева с учетом их влияния на свойства литейный никелевых СС.

Практическая ценность работы:

1. разработана методика синтеза литейных никелевых СС, которая позволяет в 4.5 раз сократить сроки создания новых многокомпонентных СС, в 40.50 раз снизить трудозатраты, в 10.20 раз сэкономить расход дорогостоящих материалов;

2. на основе разработанной методики рассчитан химический состав нового литейного никелевого СС, исследованы его физико-механические и литейные свойства, проведено их сравнение со свойствами серийного сплава «Медар-сервис»;

3. впервые создан банк данных с глубиной поиска 30 лет по 2009 год включительно по химическим составам и свойствам литейных никелевых СС. Разработана проблемно-ориентированная БД и осуществлена программная реализация информационно-поисковой системы (ИПС), применение которой является необходимой основой для разработки математической модели никелевых СС.

Новизна, значимость технических решений и приоритет разработок подтверждаются:

— свидетельством РосПатента № 2 004 620 060 об официальной регистрации базы данных «База данных по никелевым сплавам, применяемым в ортопедической стоматологии»;

— свидетельством о государственной регистрации программы ЭВМ № 2 009 612 746 «Автоматизированное проектирование никелевых стоматологических сплавов»;

— патентом РФ № 2 277 602 «Литейный сплав для стоматологии»;

— патентом РФ № 2 284 363 «Сплав на никелевой основе для стоматологических изделий под керамику»;

— докладами и публикациями на международных и всероссийских научных конференциях и в межвузовских научных сборниках.

Практическая реализация работы:

1. С использованием разработанной методики синтеза сплавов определен состав и произведена плавка нового сплава «Нейростом», исследованы его физико-механические и литейные свойства.

2. Практические результаты исследований внедрены в учебный процесс ГОУ ВПО УГАТУ в виде практических занятий по дисциплине «Математическое моделирование и синтез сплавов» направления подготовки дипломированных специалистов 150 200 — Машиностроительные технологии и оборудование по специальности 150 204 — Машины и технология литейного производства.

Апробация работы.

Основные результаты работы и отдельные ее разделы доложены и обсуждены на научных конференциях и семинарах, в том числе:

Международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения» (г. Москва, 2003, 2004, 2005, 2007 г.), Международной молодежной научной конференции «Туполевские чтения» (г. Казань, 2004 г.), Международном форуме «Актуальные проблемы современной науки» (г. Самара, 2006 г.), Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Проблемы современного энергомашиностроения» (г. Уфа, 2002, 2004 г.), Российской научно-технической конференции «Мавлютовские чтения» (г. Уфа, 2006, 2008, 2009, 2010 г.), Всероссийской зимней школе аспирантов и молодых ученых с международным участием (г. Уфа, 2009, 2010 г.).

Также была произведена апробация разработанного сплава «Нейростом» в производственных условиях в литейном цехе ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение» и в лабораторных условиях кафедры ортопедической стоматологии ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет», результаты апробации подтверждены соответствующими актами.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 37 научных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах, 13 статей в тематических сборниках и сборниках трудов научно-технических конференций международного и российского значения, 15 тезисов докладов на международных и всероссийских научно-технических конференциях, 1 свидетельство РосПатента об официальной регистрации базы данных, 1 свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ, 2 патента РФ и 4 учебно-методические разработки.

Структура и объем работы.

Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 125 наименований и 2 приложенийсодержит 168 страниц текста основного содержания, 20 страниц приложения, 36 рисунка, 22 таблицы, 53 формул.

Личный вклад автора.

В работе представлены научные и практические результаты, полученные автором в рамках разработанной A.A. Танеевым комплексной методики синтеза жаропрочных никелевых сплавов и разработанной П. Н. Никифоровым методики синтеза жаропрочных никелевых сплавов для отливок методами физико-химического анализа и математического моделирования.

Диссертанту принадлежат: разработка методики синтеза литейных никелевых СС, постановка задач экспериментальных исследований и разработка основных методик, личное участие в проведении исследования в лабораторных условиях, внедрении результатов в учебный процесс.

В публикациях, выполненных в соавторстве, вклад диссертанта состоял в непосредственном участии в этих работах от постановки задачи и выполнения конкретных исследований до анализа полученных результатов.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации и приведена общая характеристика работы.

В первой главе проведен обзор существующих СС, рассмотрены требования, предъявляемые к СС. Проанализированы современные СС и определены основные направления их развития. Рассмотрены существующие методы синтеза литейных никелевых СС и основные тенденции развития и особенности легирования литейных никелевых СС. Рассмотрены существующие методы синтеза сплавов. На основе проведенного анализа применимости методов синтеза сплавов для синтеза никелевых СС сформулированы цель и основные задачи ее решения. Определено научное направление решения проблемы синтеза никелевых сплавов, применяемых для изготовления литых зубных протезов.

Во второй главе проведен анализ методов математического моделирования и разработана общая методика синтеза литейных никелевых СС, обоснованы и описаны ее основные этапы. Кроме этого рассмотрены основные методики, применяемые в диссертационной работе: методика отливки образцов, методики исследования физико-механических свойств структуры нового литейного никелевого СС и серийного сплава «Медар-сервис».

В третьей главе рассмотрена необходимость разработки БД по литейным никелевым СС, обоснован выбор ее архитектуры и структуры, описаны структура и характеристики информационно-поисковой системы (ИПС) к БД для информационного обеспечения процесса проектирования. Рассмотрена и решена проблема информативности БД. Также на основе анализа статистической информации, содержащейся в БД определены диапазоны концентраций ЛЭ, соответствующие литейным никелевым СС с максимальными свойствами, и выявлены ЛЭ, оказывающие наибольшее влияние на свойства литейных никелевых сплавов, используемых для получения металлокерамических протезов.

В четвертой главе разработана методика построения математических моделей влияния ЛЭ на свойства никелевых СС с применением аппарата ИНС. Разработана система автоматизированного проектирования литейных никелевых СС, с помощью которой получены математические модели и определен состав литейного никелевого СС, обладающего максимальным пределом текучести.

Пятая глава посвящена исследованию свойств разработанного сплава. Приведены методики: изготовления керамической формы по выплавляемым ^ моделям, плавки и заливки образцов, испытания образцов, определение литейных свойств сплавов. Рассмотрены расчетные данные исследований физико-механических и литейных свойств синтезированного никелевого СС «Нейростом». Результаты исследований позволяют рекомендовать синтезированный сплав к серийному производству металлокерамических протезов.

В приложениях приведены:

1. БД «База данных по никелевым сплавам, применяемым в ортопедической стоматологии».

2. Рисунки из главы 3.

5.3. Выводы по главе 5.

Сопоставление литейных никелевых СС «Нейростом» и «Медар-сервис» показывает, что разработанный литейный никелевый СС обладает более оптимальным набором свойств. «Нейростом» имеет высокие прочностные характеристики в сочетании с достаточной пластичностью (см. таблицу 5.2). Полученные данные обосновываются тем, что вольфрам, входящий в состав у-твердого раствора и у'-фазы разработанного сплава «Нейростом», повышает его прочностные характеристики. А при низком содержании ТЧЬ вольфрам способствует повышению пластических свойств разработанного литейного никелевого СС.

Тантал является у'-образующим элементом и стабилизирует выделение упрочняющей у'-фазы в сплаве «Нейростом», что повышает его прочностные свойства и твердость разработанного по сравнению с серийным сплавом «Медар-сервис».

Снижение содержания молибдена и кремния гарантирует повышение пластичности «Нейростом».

В отличие от «Медар-сервис», «Нейростом» имеет более высокую концентрацию церия, что помогает наиболее эффективно устранить вредное влияние 8 и позволяет повысить прочностные свойства сплава (см. таблицу 5.2).

Анализ результатов испытаний образцов сплавов «Нейростом» и «Медар-сервис» на КТР в интервале температур 20−600°С (см. таблицу 5.3) показал, что разработанный сплав обладает несколько меньшим КТР, что обеспечивается снижением концентрации Мо. Помимо этого, для оптимального значения КТР в разработанном сплаве повышено содержание углерода.

Разброс свойств по потере массы сплава «Нейростом» ниже в 2 раза, чем у сплава «Медар-сервис», что свидетельствует о высокой коррозионной стойкости разработанного сплава (см. таблицу 5.4). Повышение коррозионной стойкости сплава «Нейростом» достигается путем небольшого повышения концентрации хрома, а также марганца и церия, которые, помимо устранения вредного влияния серы, повышают адгезию защитных окисных пленок.

Введение

бора и снижение содержания кремния также повышает коррозионную стойкость сплава «Нейростом». Это связано с тем, что данные элементы снижают термодинамическую активность углерода и улучшают морфологию карбидов, которые снижают стабильность у-твердого раствора и инициируют образование карбидов типа МегзСб на границах зерен.

Сужение интервала кристаллизации разработанного сплава «Нейростом» происходит в основном за счет повышения температуры солидус. Связано это с тем, что вольфрам в сплаве повышает термическую стабильность у-твердого раствора, а также влиянием упрочнителя у'-фазы тантала, так как интерметаллидное соединение тантала с никелем кристаллизуется одним из самых последних. Относительное малое повышение температуры ликвидус можно объяснить тем, что в твердых растворах основное выделение теплоты кристаллизации происходит ближе к температуре ликвидус, тем самым увеличивается время стояния ликвидуса.

Сужение интервала кристаллизации приводит к уменьшению разветвленности дендритов, понижает температуру нулевой жидкотекучести и улучшает жидкотекучесть. Это можно объяснить тем, что затвердевание узкоинтервальных сплавов происходит за счет равномерного перемещения фронта раздела твердой и жидкой фазы, в отличие от широкоинтервальных сплавов, затвердевание которых происходит за счет увеличения зоны твердожидкого состояния.

Результаты испытания показали, что литейные свойства разработанного сплава «Нейростом» находятся на уровне свойств серийного сплава «Медар-сервис».

Однако некоторое повышение показателей жидкотекучести и снижение линейной усадки (см. таблицы 5.6 и 5.9) разработанного сплава достигается путем введения в сплав тантала, улучшает смачиваемость формы и снижает ликвацию. Также повышению литейных свойств разработанного сплава способствует введение в сплав церия, а снижение концентрации кремния, позволяет несколько снизить литейную усадку.

Согласно таблице 5.7 сплав «Нейростом» обладает большей трещиноустойчивостью, чем сплав «Медар сервис». Это можно объяснить тем, что сплав «Нейростом» имеет достаточную пластичность при высоких прочностных показателях (см. таблицу 5.2) и меньшую величину литейной усадки (см. таблицу 5.9), чем сплав «Медар сервис».

Понижение склонности к образованию усадочных пороков сплава «Нейростом» (см. таблицу 5.8) можно объяснить уменьшением разветвленности дендритов (см. рисунок 5.3), что способствует улучшению питания микрообъемов отливок и уменьшает склонность к усадочной пористости.

При одинаковых параметрах технологического процесса литья сплав «Нейростом» имеет более совершенное дендритное строение, чем серийный сплав «Медар-сервис», что можно объяснить введением в сплав «Нейростом» элементов повышающих стабильность у-твердого раствора и устраняющих вредное влияние примесей, а также меньшей шириной интервала кристаллизации.

Сплав «Нейростом», при плавке как в промышленных, так и в стоматологических печах, показал себя технологичнее серийного «Медар-сервис». С футеровкой и формой из электрокорунда и из стоматологической паковочной массы взаимодействия сплава «Нейростом» не наблюдается.

Исходя из данных по температуре плавления сплава «Нейростом» его рекомендуемая температура заливки должна составлять 14Ю.1440°С. Наблюдения показали, при данной температуре разработанный сплав оптимально заполняет все полости формы.

Таким образом, исследования проведенные в лабораторных условиях, позволяют дать следующие рекомендации:

1. Здоровые отливки образцов из сплава «Нейростом» могут быть получены без заметных литейных дефектов методом литья по выплавляемым моделям.

2. Для получения бездефектных литых образцов с установленными при исследовании свойствами могут быть рекомендованы температуры заливки сплава 14Ю.1440°С.

3. На основании результатов исследования можно рекомендовать СС «Нейростом» к серийному производству для изготовления неснимаемых зубных протезов.

4. На состав сплава «Нейростом» получен патент РФ № 2 284 363.

Заключение

.

1. Разработана новая методика автоматизированного синтеза литейных никелевых СС, основанная на априорной информации о составах и свойствах известных СС, которая позволяет в 4.5 раз сократить сроки создания новых многокомпонентных СС, в 40.50 раз снизить трудозатраты, в 10.20 раз сэкономить расход дорогостоящих материалов.

2. Разработана математическая модель влияния ЛЭ на предел текучести литейных никелевых СС с помощью созданной программы, реализующей методику автоматизированного проектирования сплавов с использованием метода ИНС.

3. С помощью математического моделирования разработан новый многокомпонентный литейный СС на никелевой основе «Нейростом» и технологический процесс литья зубных протезов из разработанного сплава, на который получен патент РФ № 2 284 363.

4. Впервые создана тематическая БД по литейным никелевым СС, применяемых для изготовления коронок, мостов и неснимаемых протезов. На основе БД была разработана ИПС, которая предоставляет систематизированные сведения о литейных никелевых СС по основным физико-механическим, технологическим и эксплуатационным характеристикам. Получено свидетельство РосПатента № 2 004 620 060 об официальной регистрации разработанной БД.

5. Была решена проблема наполнения БД по КТР, что позволило провести сравнительный анализ современных литейных никелевых СС, полученных из разных первоисточников, КТР которых приведены в различных диапазонах температур. В результате необходимый для математического моделирования объем выборок увеличился в 1,5−2 раза.

6. Определены оптимальные области содержания ЛЭ в литейных никелевых СС методом построения гистограмм распределения литейных никелевых СС в зависимости от их свойств.

7. В производственных и лабораторных условиях были произведены плавки СС «Нейростом», исследованы его физико-механические и литейные свойства. Данные, полученные в результате анализа проведенных исследований, показали, что сплав «Нейростом» обладает более высокими физико-механическими и литейными свойствами по сравнению с серийным сплавом «Медар-сервис».

Показать весь текст

Список литературы

  1. Е metal-ceramic alloy. — - Jeneric Clinical Technologies, LLC, USA.
  2. Anusavice, K.J. Influence of Metal Thickness on Stress Distribution in Metal-Ceramic Crowns / K.J. Anusavice, B. Hojjatie and P.H. Dehoff // Journal Dental Research. September, 1986. — 65(9). — P. 1173−1178.
  3. Augthum, M. Vergleichende Untersuchungen wir Zeilvenraglichkeit an verschiedenen Zeilkulturen bei metalischen Werksvoffen der Kronen- und Brucken-prothetik / M. Augthum, A. Brauner, R. Kaden // Deutsche Zahnarztliche Zeilschnft- 1988.-43. F.1051−1054.
  4. Bayramoglu, G. The effect of pH on the corrosion of dental metal alloys / G. Bayramoglu, T. Alemdaroglu, S. Kedici & A. A. Acsut // Journal of Oral Rehabilitation. 2000. — 27. — P. 563−575.
  5. Codd, E.F. Providing OLAP (On-Line Analytical Processing) to user-analysts: An IT mandate / E.F. Codd, S.B. Codd, C.T. Salley // Technical report. -1993.
  6. Craig, R.G. Cytotoxicity of experimental casting alloys evaluated by cell culture tests / R.G. Craig, C.T. Hanks // Journal Dental Research. 1990. — 69(8) -P. 1539 1542
  7. Drapal, S. Teorie spojeni kovu s keramikou // Progresdent. 1998. — 1. -S. 32−35.
  8. Eisering, R. Biologische Prufling von vthnavhchen Aufhrenn-Legierungen / R. Eisering, J. Win, B.A. Rahn // Schweiz Mischr Zahnmed. 1986. — 96. -F. 500−520.
  9. Hinman, R. W. A Technique for Characterizing Casting Behavior of Dental Alloys / R. W. Hinman, J. A. Tesk, R. P. Whitlock, E. E. Parry & J.S. Durkowski // Journal Dental Research. -1985. February. — 64(2). — P. 134−138.
  10. Jaffar, J. The CLP® language and system / J. Jaffar, S. Michaylov, P.J. Stuckey, R.H.C. Yap // ACM Transactions on Programming Launguages and Systems. 1992. — 14(3). — P. 339—395.
  11. Jelenko Product. Jelenko, United States of America.
  12. Kappert, H.F. ZellkulturprUftmg von dentallegierungen / H.F. Kappert, B. Saaler, T. Beck // Phillip Journal. 1994. — 11. — P. 281−288.
  13. Kedici, S.P. Corrosion behavior of dental metals and alloys in different media / S.P. Kedici, A. Abbas Acsut, M. Ali Kilicarslan, G. Bayramoglu & K. Gokdemir // Jornal of Oral Rehabilitation. 1998. — 25. — P. 800−808.
  14. Lecom-Bechers, O. Study of microporosity formation in nickel-base superalloys // Metallurgical Transactions. 1988. — Vol. 19A. — № 9. — P. 23 412 350.
  15. Mackert, J.R. Measurement of Oxide Adherence to PFM Alloys / J.R. Mackert, E.E. Parry Jr., D.T. Hashinger & C.W. Fairhurst // Journal Dental Research.- 1984.-November. 63(11).-P. 1335−1340.
  16. Mills, P.M. Neuro-Adaptive Process Control. Practical Approach / P.M. Mills, A.Y. Zomaya, O.O. Tade London: John Whiley & Sons, 1995. — 534 p.
  17. Moulin, P. Influence of surface treatment on adherence energy of alloys used in bonded prosthetics / P. Moulin, M. Degrange & B. Picard // Journal of Oral Rehabilitation. 1999. — 26. — P. 413−421.
  18. Produkte: Legierungen. Bego, Deutschland.
  19. Rummelhart, D.E. Learning representations by back-propagating errors / D.E. Rummelhart, G.E. Hinton, R.J. Williams // Nature 1986. — V. 323. -P.533−536.
  20. Senay, C. In vitro evaluation of the effect of a current bleaching agent on the electrochemical corrosion of dental alloys / Canay Senay, C.C. Murat, Cehreli & Semra Bilgic // Journal of Oral Rehabilitation. 2002. — 29. -P. 1014−1019.
  21. Strietzel, R. Nickel-Chrome Alloys: why not? Publications.
  22. URL: http://www.bego.com> Bego, Germany.
  23. Suprem Cast-SB Ligas Metalicas. -Talladium do Brasil, Brasil.
  24. Wataha, J.C. The Release of Elements of Dental Casting Alloys into Cell-culture Medium / J.C. Wataha, R.G. Craig, C.T. Hanks // Journal Dental Research. 1991.-70(6).-P. 1014−1018.
  25. , H. В. Химико-термическая обработка жаропрочных сталей и сплавов / Н. В. Абраимов, Ю. С. Елисеев. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. — 622 с.
  26. , Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Программированное введение и планирование эксперимента / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1976. — 279 с.
  27. , А.Е. Тензорные методы построения информационных систем / Отв. ред. М. Л. Селезнев. М.: Наука, 1989. — 148с.
  28. Биомедицинское материаловедение: учебное пособие / С. П. Вихров и др. М.: Горячая линия — Телеком, 2006. — 383 с.
  29. , A.B. Механические и технологические свойства металлов: Справочник / A.B. Бобылев. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1987. — 208с.
  30. , В.З. Введение в факторное планирование эксперемента / В.З. Бродский- АН СССР. М.: Наука, 1976. — 223 с.
  31. , С. Зубной протез отображение природы // Клиническая стоматология. — 1998. — Март. — № 1. — С. 66−72.
  32. Ван Нурт, Р. Основы стоматологического материаловедения / Ричард Ван Нурт. М.: КМК-Инвест, 2004. — 304 с.
  33. , В.Н. Теория распознавания образов. М.: Наука, 1974. — 415с.
  34. , В.И. Интеллектуальные системы управления с использованием нейронных сетей: Учеб. пособие. Уфа: УГАТУ, 1997. -92с.
  35. , В.М. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении: Уч. пособие для вузов по спец. «Машины и технология лит. пр-ва» / В. М. Воздвиженский, В. А. Грачев, В. В. Спасский. М.: Машиностроение, 1984. — 432 с.
  36. , В.М. Планирование эксперимента и математическая обработка результатов в литейном производстве: Учебное пособие. -Ярославль: Ярослав, политех, ин-т, 1985. 83с.
  37. , И.Н. Прикладной линейный регрессионный анализ / Пер. с болг. Ю. П. Адлера. М.: Финансы и статистика, 1987. — 238с.
  38. , A.A. Классификация элементов периодической системы Д.И. Менделеева по их влиянию на служебные свойства никелевых стоматологических сплавов / Танеев A.A., Шайхутдинова Е. Ф., Никифоров П. Н. //Литейщик России. 2009. — № 12. — С.32−34.
  39. , А. А. Синтез сплавов: Учеб. пособие. Ч.1.: Физико-химические методы оптимизации состава сплавов / А. А. Танеев, Е. Р. Готовцева. -Уфа: УГАТУ, 2000. 108с.
  40. , A.A. Информационное обеспечение методики компьютерного проектирования никелевых стоматологических сплавов / A.A. Танеев, Е. Ф. Шайхутдинова // Вестник Алтайского государственного технического университета. 2005. — № 3−4. — С. 136−139.
  41. , A.A. Подходы к автоматизации проектирования новых литейных жаропрочных никелевых сплавов / A.A. Танеев, О. С. Нургаянова // Вестник алтайского государственного технического университета. 2005. -№ 3−4.-С. 112−115.
  42. А.Н. Обучение нейронных сетей. М.: СП ПараГраф, 1991. -159 с.
  43. , А. Л. Методы распознавания: учебное пособие для вузов /
  44. A.Л. Горелик, В. А. Скрипкин. Изд. 4-е, испр. — М.: Высшая школа, 2004. -261 с.
  45. ГОСТ 26 371–84. Этилсиликат-40. Технические условия. -Введ. 1986−01−01. М.: Изд-во стандартов, 1984. — 15 с.
  46. ГОСТ 28 818–90. Материалы шлифовальные из электрокорунда. Технические условия. Введ. 1991−01−01. — М.: Изд-во стандартов, 1990. — 8 с.
  47. ГОСТ 9070–75. Вискозиметры для определения условной вязкости лакокрасочных материалов. Технические условия. Введ. 1977−01−01. -М.: Изд-во стандартов, 1975. — 11 с.
  48. ГОСТ Р 51 736−2001, Металлокерамика стоматологическая для зубного протезирования. Технические требования. Методы испытания. -Введ. 2002−01−01. М.: Изд-во стандартов, 2001. — 13 с.
  49. ГОСТ Р 51 767−2001. Заготовки из сплавов на основе никеля для ортопедической стоматологии. Общие технические условия. — Введ. 2002−07−01. М.: Изд-во стандартов, 2001. — 12 с.
  50. М. 8С>Ь: Справочное руководство. М.: ЛОРИ, 2006. — 304 с.
  51. , Б.Б. Синтез сплавов. Основные принципы. Выбор компонентов. М.: Металлургия, 1984. — 160с.
  52. , В.И. Оптимальное группирование, оценка параметров и планирование регрессионных экспериментов: Монография- В 2-х ч. /
  53. B.И. Денисов, Б. Ю. Лемешко, Е. Б. Цой. Новосибирс: Новосиб. гос. техн. университет, 1993. 348 с.
  54. , Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы планирования эксперимента / Н. Джонсон, Ф. Лион- Пер с англ. под ред. Э. К. Лецкого. М.: Мир, 1981 .— 520 с.
  55. , P.O. Распознавание образов и анализ сцен / Р. Дуда, П. Харт. Пер. с англ. Г. Г. Вайнштейна, A.M. Васьковского- Под ред. В. Л. Стефанюка.- М.: Мир, 1976.-511с.
  56. Дунаев, С.Б. Intranet-технологии. М.: Диалог-Мифи, 1997. — 288 с.
  57. , В. П. Maple 9.5/10 в математике, физике и образовании. -М.: СОЛОН-Пресс, 2006. 720 с.
  58. , Г. И. Физика твердого тела: Учеб. пособие для втузов. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1977. — 288с.
  59. Жаропрочность литейных никелевых сплавов и защита их от окисления / Б. Е. Патон, Г. Б. Строганов, С. Т. Кишкин и др.- Под ред. Б. Е. Патона, АН УССР, Ин-т электросварки им. Е. О. Патона. Киев: Наукова думка, 1987.- 258с.
  60. , В.И. Метод наименьших квадратов: Геометрические свойства, альтернатив, подходы, прил. / Отв. ред. Е. Г. Анциферов, В. П. Булатов. Новосибирск: Наука, 1995. — 218с.
  61. , А. Г. Непрерывность и дискретность. Переборные методы моделирования и кластеризации / А. Г. Ивахненко. Киев: Наукова думка, 1990. — 223 с.
  62. , А.Г. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным. М.: Радио и связь, 1987. — 120с.
  63. , Д.М. Микроскопические исследования и определение прочности соединения керамики с Ni-Cr и Со-Сг сплавами / Д. М. Каральник, Е. Ленц, Е. Манн, Е. Е. Сташевич, О. Д. Глазов // Стоматология. 1986. — Т.65.- № 1. С.18−20.
  64. Каталог фирмы BEGO, Германия // Спецвыпуск газ. «Зубной техник».- 2000. Август. — № 3. — 11 с.
  65. , В.Н. Основные тенденции изучения и разработки сплавовдля ортопедической стоматологии / В. Н. Корень, Т. В. Хлебникова, Т. Б. Шашкина // Зубной техник. 1997. — 10. — С. 25−29.
  66. , Н. Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. -3-е изд. перераб. и доп. М.: ЮНИТИ-Дана, 2007. — 551 с.
  67. , Г. К. Планирование эксперимента в задачах идентификации и экстраполяции / Т. К. Круг, Ю. А. Сосулин, В. А. Фатуев. М.: Наука, 1977. -208с.
  68. , В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика / В. В. Круглов, В. В. Борисов. — 2-е изд. М.: Горячая линия-Телеком, 2002. -382с.
  69. , Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. 2-е изд., доп. и исправ. — М.: Гос. изд-во физико-математической лит., 1962. — 352 с.
  70. , Ю.Я. Интеллектуальные информационные системы. -М.: Наука, 1990. 227с.
  71. С.Б. Стали и сплавы для высоких температур: Справочник: В 2 кн. -Кн.1. М.: Металлургия, 1991. 381с.
  72. , B.C. Нейронные сети: Matlab 6 / B.C. Медведев, В.Г. Потемкин- Ред. В. Г. Потемкин. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. — 496 с.
  73. , В.В. Логические основания планирования эксперимента. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлугия, 1981. — 151с.
  74. Напреева-Лаунерт, A.B. Влияние материалов зубных протезов на органы, ткани и среды организма: Специальность 14.00.21 Стоматология. Диссерт. на соискание ученой степени к. мед. н. — Омск: Омская государственная медицинская академия, 1996. — 258 с.
  75. , A.A. Автоматизированное проектирование технологических процессов литья: Учебное пособие. М.: МГАТУ, 1994. -256 с.
  76. П.Н. Синтез жаропрочных никелевых сплавов для отливок с направленной и монокристаллической структурой: Специальность 05.16.04 Литейное производство: Диссерт. на соискание ученой степени к.т.н.
  77. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. 206 с.
  78. , Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение, 1980. — 304 с.
  79. НХ-ДЕНТ NL. Online каталог «СТОМАТОЛОГИЯ 2003». ОАО «Суперметалл», Российская Федерация.
  80. , С. Нейронные сети для обработки информации / С. Осовский- пер. с пол. И. Д. Рудинского. М.: Финансы и статистика, 2004. — 344 с.
  81. Пат. 2 713 755 Deutschland, МПК7 А61К6/02, А61К6/04, С22С19/05. Dentallegierung / Rademacher Leo- заявитель и патентообладатель Thyssen Edelstahlwerke AG. № 19 772 713 755- заявл. 29.03.1977- опубл. 05.10.1978. — 6 с.
  82. Планирование эксперимента в задачах нелинейного оценивания и распознавания образов / Под ред. В. Г. Горского. М.: Наука, 1981. — 169с.
  83. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн. / Н. Дрейпер, Г. Смит. -Кн.1. 2-е изд., перераб. и доп. — 1986. — 365с.
  84. , М.А. Выбор стоматологических сплавов для цельнолитых конструкций несъемных зубных протезов // Современная стоматология. — 2000.-4(12).-С. 26−29.
  85. , М. М. Технология литья жаропрочных сплавов / М. М. Рахманкулов, В. М. Паращенко. М.: Интермет Инжиниринг, 2000. -464 с.
  86. Румшиский, JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971.-192 с.
  87. В.Н., Басараб И. А. Базы данных и информационные системы. Математика и кибернетика: подписная научно-популярная серия. — М.: Знание, 1987. Вып. 6, 32 с.
  88. , A.A. Принципы проектирования и использования многомерных баз данных (на примере Oracle Express Server) // СУБД. 1996. -№ 3.-С. 44−59.
  89. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2 009 612 746. Автоматизированное проектирование никелевых стоматологических сплавов / Танеев A.A., Шайхутдинова Е. Ф. Дата регистрации 28.05.2009.
  90. Свидетельство РосПатента № 20 044 620 060 об официальной регистрации базы данных. База данных по никелевым сплавам, применяемым в ортопедической стоматологии / Танеев A.A., Шайхутдинова Е. Ф., Якупов Р. Ш. Дата регистрации 26.02.2004.
  91. , И. В. Коррозия и защита от коррозии: учебное пособие / И. В. Семенова, Г. М. Флорианович, A.B. Хорошилов- под ред. И. В. Семеновой. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Физматлит, 2006. — 372 с.
  92. , А.Д. Сплавы в ортопедической стоматологии // Зубной техник. -2001.-№ 6.-С. 12−26.
  93. , A.B. Информационно-поисковые системы: Учеб. пособие / Под ред. А. Б. Рябова. М.: Радио и связь, 1981.-151 с.
  94. , JI.A. Многомерный статистический анализ в экономике: Учеб. пособие / JI.A. Сошникова, В. Н. Тамашевич, Г. Уебе, М. Шефер- Под ред. В. Н. Тамашевича. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999. — 598с.
  95. , B.C. Теоретические аспекты МГУА как метод индуктивного моделирования // Управляющие системы и машины. 2003. — № 2. — С. 31−38.
  96. , A.M. Планирование и анализ регрессионных экспериментов в технологических исследованиях / АН УССР, Ин-т газа. Киев: Наукова думка, 1987.- 174 с.
  97. , В.А. Нейросетевые системы управления: Учебное пособие для ВУЗов / В. А. Терехов, Д. В. Ефимов, И.Ю. Тюкин- Под ред. А. И. Галушкина. М.: ИПРЖР, 2002. — 480 с.
  98. Титан материал для современной стоматологии. -Публикации компании «Денталея». — Денталея, Российская Федерация.
  99. В.Н. Ортопедическая стоматология: Прикладное материаловедение. -М.: МЕДпресс-информ, 2008. 384 с.
  100. В.Н. Энциклопедия ортопедической стоматологии. М.: Фолиант, 2007. 664 с.
  101. ТУ 48−4-307−74. Концентрат дистенсиллиманитовый. -Введ. 1974−01−01. М.: Изд-во стандартов, 1974. — 30 с.
  102. Ту, Дж. Принципы распознавания образов = Pattern recognition principles / Дж. Ту, Р. Гонсалес- пер. с англ. И.Б. Гуревича- под ред. Ю.И.
  103. Журавлева. М.: Мир, 1978. — 411 с.
  104. , Е.А. Высоколегированные коррозионностойкие сплавы / Е. А. Ульянин, Т. В. Свистунова, Ф. Л. Левин. М.: Металлургия, 1987. — 88 с.
  105. , Е.А. Коррозионностойкие сплавы на основе железа и никеля / Е. А. Ульянин, Т. В. Свистунова, Ф. Л. Левин. М.: Металлургия, 1986. — 263 с.
  106. , В.В. Теория оптимального эксперимента. Планирование регрессионных экспериментов. М.: Наука, 1971. — 312 с.
  107. Фу, К. Последовательные методы в распознавании образов и обучение машин / Пер. с англ. Зайцева Э.Ф.- Под ред. Мееровича Л. А., ЦыпкинаЯ.З. -М.: Наука, 1971.-255 с.
  108. , К. Введение в статистическую теорию распознавания образов / Под ред. A.A. Дорофеюка- Пер. с англ. И. Ш. Торговицкого. М.: Наука, 1979. — 368 с.
  109. , Г. Базы данных: Разработка и управление / Г. Хансен, Дж. Хансен- Пер. с англ. под ред. С. Каратыгина. М.: БИНОМ, 2000. — 704 с.
  110. , Ф. Обыкновенные дифференциальные уравнения / Пер. с англ. И. Х. Сабитова, Ю.В. Егорова- Под ред. В. М. Алексеева. М.: Мир, 1970. — 720с.
  111. , Д. Прикладное нелинейное программирование / Пер. с англ. И. Н. Быховской, Б.Т. Вавилова- Под ред. М. Л. Быховского. М.: Мир, 1975. — 534с.
  112. , Ф.Ф. Жаропрочные стали и сплавы / Ф. Ф. Химушин. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1969. — 749 с.
  113. , Ф.Ф. Легирование, термическая обработка и свойства жаропрочных сталей и сплавов. М.: Оборонгиз, 1962. — 336с.
  114. , М.Ш. Моделирование семантики в базах данных. М.: Наука, 1989.-286 с.
  115. , В.Н. Базы и банки данных: Учебник для студентов ВУЗов. М.: Высшая школа, 1987. — 248 с.
  116. , Б.Б. Титановые сплавы в машиностроении / Б. Б. Чечулин и др.- Под ред. Г. И. Капырина. Л.: Машиностроение, 1977. — 248 с.
  117. , В.Н. Новейшие технологии в эстетической стоматологии. -М.: МЕДпресс-информ, 2004. 96 с.
  118. , М.А. Прочность сплавов: в 2 ч. Часть I. Дефекты решётки / М. А. Штремель. М.: МИСИС, 1999. — 384 с.
  119. , Р. Никель-хромовые сплавы: почему бы и нет? // Зубной техник. 2000. — № 5−6. — С. 10−12.
  120. Ю.П., Мамедов М. И. О внутренней сходимости двух алгоритмов МГУ, А // Автоматика. 1985. — № 1. — С.26−27.169
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!